目前TWS/OWS耳机的材料组成是:耳机本体一般采用塑胶材料制造(也有五金做的,但对音质及信号会有一定的影响),充电盒有些是整个注塑的,有些是五金外壳+注塑点胶组装在一起。
外观结构型材料方面大体分为两类:基体材料(以塑胶或金属为主)+装饰材料(金属+硅胶+皮革+布料+涂料等),文章开始前,做个小调研:目前我们平台成立了TWS耳机产业链交流群,华为、三星、oppo、万魔、小米、哈曼、捷波朗、JLAB、歌尔、立讯等企业精英均已入群,覆盖终端、ODM、结构件加工、表面处理、材料及设计机构等产业链上下游,围绕材料工艺、设计及行业趋势等做交流及资源对接。可长按下图二维码或加群主微信18926035037入群,备注“TWS”! 一、基体材料塑胶
在TWS耳机外壳上常用的有PC、ABS、PC/ABS合金等塑胶材料。部分机型还采用了回收塑料打造,例如回收PET、回收ABS材质。- PC又名聚碳酸酯,是生活中及CMF设计中常用的一种工程塑胶材料。强度高、透明度高、耐热性好等是其主要的特点,广泛应用于生活生产的各个领域,如光学照明、机械设备、医疗器材、家电家居、汽车内饰、智能穿戴等;
- ABS也是应用极为广泛的塑胶材料,最大的特点在于其流动性非常好。整体综合性能极佳,同时价格便宜。
图 小鸟TWS耳机Air+3,耳机主体部分均采用了PC/ABS合金塑胶材料
图 索尼TWS耳机LinkBuds S地球蓝,采用了回收废弃瓶材质
下面这些耳机透明部分的壳子采用的是ABS➕一点pc料,星际电子设计,外星飞船造型。设计思路上有点类似汽车透明PC挡风仿玻璃。
图 索尼TWS耳机LinkBuds、LinkBuds S,均采用回收ABS塑料打造外壳 二、复合板(PC/PMMA)
复合板是通过PC与PMMA两种材料通过共挤得到的复合材质(要注意!复合板与PC/ABS这种塑料合金不是一个概念哦)。其中,- PMMA也叫亚克力,是通用塑料的一种。在CMF产品设计领域应用的极为广泛,特点在于其优异的光学性能,特别是高透光性,仅次于玻璃材料,同时硬度较高;
- PC也叫聚碳酸酯,是五大工程塑料之一。应用也极为广泛,最大的特点是强度、抗冲击性能极高,一般复合板制作中采用的是光学级PC材质。
复合板成型及装饰技术早在汽车与手机上就屡见不鲜了,但在TWS耳机中还属于新应用,Anker旗下的Soundcore品牌就推出过一款真无线耳机Liberty 3 Pro,耳机背盖采用的就是复合盖板。这也是CMF设计在产品跨界的一种经典展示。
图 Anker真无线耳机 Liberty 3 Pro这种在TWS耳机背盖的复合板是通过两种材料共挤打造,实现性能的互补。一般来说PC为内层(作为强度支撑),PMMA为外层(耐刮擦硬度高),耳机背盖的光学纹理及色彩等做到PC面,可看下面膜层结构图。
图 耳机背盖复合板微结构膜层图,CMF设计军团制作
- 在功能上,集合了两种材料的特点,既有硬度耐候性,同时又具备抗冲击、易加工等特性;
- 在装饰上,可以仿玻璃、仿金属,具有逼真的质感,可实现纳米级的光学纹理高颜值外观效果,且纹理色彩均可定制,个性化十足;
- 在生产上,工艺已经相对成熟,成本低,良率高,稳定性好,工艺性价比优。
可以说,复合板的出现真正将1+1>2的材质效果展现了出来,特别是5G时代的到来,去金属化加快,这种已经相对成熟的塑胶复合板技术的跨界应用将越来越多。
至于如今在手机外壳行业大火的玻纤板材质,能否像复合板一样进入到耳机行业,大家可以在文末处留言评论自己的想法! 三、TPU等弹性体
TPU是聚氨酯热塑性弹性体,这种材料用于智能穿戴领域,具有超耐污性、高爽滑度、极佳的软触感和高耐刮擦性等均衡的综合性能,同时性价比高。在TWS耳机中主要是应用在耳挂部位及与肌肤贴合处。弹性体主要是TPU等,下面这些图片案例由米儿集团提供。
华为首款开放式耳机FreeClip,外部TPU材质。
四、涂料
涂料在TWS耳机中的应用是非常多的,除了纯素材产品外,几乎其他机型都要采用。主要是以喷涂(或烤漆)的形式附着于产品表面,形成高光、哑光、亲肤等不同涂层质感,实现触感、视觉等多重维度的装饰效果。除了油性漆,部分产品还采用了水性涂料。
图 Beats Fit Pro,表面工艺为喷漆,采用全水性涂料
图 华为FreeBuds 4充电盒采用三涂UV哑光漆
图 红色素材喷一层透明光油,再喷红色底漆。红色底漆上面丝印,丝印上面再喷一层透明光油。最后喷高光uv。 五、表皮贴合材料(包布硅胶等)
顾名思义,属于装饰材料,主要是以贴合的形式附着于耳机产品表面(含充电仓)。常见包覆的材料主要以包布(纺织布料)和硅胶为主,当然还包括羊皮等其他材质。这里体现的材料选择自由度偏高。
图 小米首款OWS耳机,本体挂耳位置采用了亲肤液态硅胶LSR材料打造
图 Oladance OWS Pro全开放式耳机,暗色部分采用了亲肤硅胶材质
六、金属材料
目前TWS耳机行业中应用到的金属外壳材质主要有铝合金、锌合金及不锈钢等,甚至还有钛合金。可以用来局部装饰,也可以作为充电盒的外壳基体材料。
图 猫王XOG首款TWS-超感机能耳机 Speed X,耳机机身采用金属材质,一体冲压制成
图 Bose首款开放式耳机,采用了抛光拉丝工艺打造的磨砂质感的哑光金属装饰件包覆
图 小鸟TWS耳机Air+3,充电仓的圆形LOGO采用金属部件装饰,冲压成型+阳极氧化工艺打造
耳机背部采用金属切面的拉丝纹理装饰,棱边做了弧度处理。一颗小型的三角形镂空开孔,内部橙色配色点缀。
紫米TWS双模主动降噪耳机ZMI PurSpace X,CMF设计上的亮点在于这款耳机采用了目前产品领域中非常高端的钛合金材质打造,这在TWS耳机领域确实不常见。因为钛合金的成本较高,且相比塑胶及铝合金来说又比较重。但钛合金的综合性能要远高于不锈钢、铝合金及塑胶等材质,硬度高耐刮花,强度高抗摔抗冲击,同时更耐腐蚀。并且钛合金更环保一些,近年来逐渐受到一些比较大的产品终端企业及加工厂的喜爱。
七、陶瓷材料
耳机中的精密陶瓷材料一般多指氧化锆,复杂结构一点的一般用陶瓷粉末注射成型工艺CIM,平整一些的多用干压会更有优势。整体流程复杂且成本很高,往往出现在高端机中,多为小面积装饰应用,产品案例并不多。主要是用在耳机背盖(陶瓷贴片)、音腔等部位。其他地方暂时还没有很好的案例应用。早些年有尝试用陶瓷来做耳机壳体的,但因模具的费用太高等因素,导致很多厂家放弃了研发。下面这款是万魔旗舰版TWS耳机1MORE EVO,设计亮点在于其耳机背盖采用了3D立体造型的陶瓷材料(应该是氧化锆),晶莹剔透,极具光泽性,拥有镜面高光效果。同时硬度高,耐刮擦且不影响信号。
MW08这款TWS耳机的耳机背盖采用的就是陶瓷材料打造,定位高端,价格2000+。陶瓷色彩有黑色、白色、棕色、蓝色四种可选。
ROtt KRON(乐旷)这款耳机的音腔部位采用了多晶锆宝石打造。也就是立方氧化锆,质量可以达到宝石级别,可以算作是氧化锆陶瓷的一种,属于氧化锆陶瓷应用的一种方向,烧结之后呈现的一种微观形态。
八、蓝宝石玻璃
同陶瓷一样,蓝宝石玻璃也是非常高端的一种材质,是指人工合成的蓝宝石,非常耐磨损,同时耐温、导热、耐腐蚀、耐候等特性优良,因其成本高,在耳机中的应用也不多,偶尔作为耳机背盖的装饰件客串一下。下面这款是MW08 Sport,耳机背盖材质采用的是蓝宝石玻璃,其表面色彩及LOGO都是直接在玻璃上做的丝印效果。
君语magic2 TWS耳机的盒体背盖采用了幻彩设计。材质为炫彩玻璃,双层纹理工艺。通过AG、CNC切割、钢化、清洗;防爆膜电镀、转印、再电镀、丝印盖底、激光切割、贴合、喷指纹油等多种加工工艺打造。
九、凯夫拉纤维材质
凯夫拉源自杜邦,是一种芳纶纤维材料产品的品牌名,拥有高强度、轻量化、高韧性、耐高温、易加工等特点,在各行业中的应用极为广泛。凯夫拉纤维材质在TWS耳机中的应用就更为少见,只在个别案例中出现。MW08 Sport的充电盒外壳就是凯夫拉纤维材质打造,质地非常轻盈。
十、竹原纤维
OPPO TWS耳机:Enco Free3。首次采用竹纤维(生物基)振膜材料。这种创新型绿色材料用在了耳机振膜位置,与常规材料相比,拥有很多优势,比如环保可持续;重量轻,同厚度情况下质量降低60%;刚性韧性等提示,可极大还原自然声音,降低毛刺感,提升音频听感的细腻柔和程度。
这种竹纤维材料也叫竹原纤维,是继棉、麻、丝、毛之后的世界第五大天然植物纤维,属于生物基材料的一种。竹原纤维是以物理机械和生化工艺,自然获取束状、丝状或絮状竹纤维单元,包含竹子的单根纤维细胞或多个纤维细胞集合体。是采用机械物理分丝、化学或生物脱胶、开松梳理相结合的方法直接从竹材分离制取的天然纤维。整个工艺流程大概包括:竹材备料→展平裁切压片→高温蒸煮软化→开纤清洗抽丝→除尘去杂→成品打包等。
竹原纤维是一种性能奇特的生物质新材料,也是重要的制造业基础材料。可塑性强,质轻、强度高、绿色无毒无害,应用行业广泛,包括汽车等交通领域(座垫、顶棚、内饰板、衣帽架、仪表盘等)、航空船舶领域、建筑、家具(床垫座垫等)、家电、纺织、玩具制造等,市场前景广阔。CMF设计军团将于7月19日在深圳举办《第四届CMF色彩设计大会》,主题智能变色发光,全天制干货议题分享+CMF创新展参观,含材料工艺色彩设计解决方案及趋势等。
目前,北汽、极氪、广汽、小鹏、东风、吉利、领克、比亚迪、福田戴姆勒、小米、vivo、传音、星纪魅族、京东方、亚马逊、海信、老板、松下、美的、华帝、方太、安踏、罗马仕、PPG、WGSN、劳尔等150+企业精英均已报名!(文中有企业名单)时隔三年,行业精英再次聚首!详情如下:
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